(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査電極と、
前記複数の走査電極と交差する複数の検出電極と、
前記各走査電極に、順次１走査期間毎に、連続する駆動パルス列を入力する手段１と、
前記それぞれの検出電極で検出された連続する検出パルス列から異なるサンプリング周波数でパルスを抽出し、少なくとも２つのデータ系列を生成する手段２と、
前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルを生成する手段３と、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルとの間で、周波数成分毎の信号強度を比較し、強度が変化している周波数成分を修正した周波数スペクトルを生成する手段４と、
前記手段４で生成された周波数スペクトルから検出信号を生成する手段５とを有することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記手段３は、複数のフレーム期間に亘る前記少なくとも２つのデータ系列から、それぞれの周波数スペクトルを生成することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記手段３は、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれにフーリエ変換を施して、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルを生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記手段４は、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルの間で、周波数成分毎の信号強度を比較し、強度が変化している周波数成分の信号強度として、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルの周波数成分の中で、信号強度が最も低い最小値、あるいは、信号強度の平均値を採用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記手段５は、前記手段４で生成された周波数スペクトルに逆フーリエ変換を施して、検出信号を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記少なくとも２つのデータ系列毎に、前記それぞれの検出電極で検出された連続する検出パルス列からパルスを抽出する間隔が調整可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記少なくとも２つのデータ系列は、データ系列Ａと、データ系列Ｂの２つのデータ系列であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記手段３は、データ系列Ａとデータ系列Ｂのそれぞれにフーリエ変換を施して、前記データ系列Ａの周波数スペクトルと前記データ系列Ｂの周波数スペクトルを生成することを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記手段４は、前記データ系列Ａの周波数スペクトルと前記データ系列Ｂの周波数スペクトルとの間で、周波数成分毎の信号強度を比較し、強度が変化している周波数成分の信号強度として、前記データ系列Ａの周波数スペクトル周波数成分と前記データ系列Ｂの周波数スペクトルの周波数成分との間で、信号強度が低い方の値を採用することを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項１０】
前記タッチパネルは、搭載される表示パネル側の面にシールド電極を備えないことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに係わり、特に、ノイズを低減して高精度でタッチ位置を検出できるタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示画面に使用者の指またはペンなどを用いてタッチ操作（接触押圧操作、以下、単にタッチと称する）して情報を入力する装置（以下、タッチセンサ又はタッチパネルとも称する）を備えた表示装置は、ＰＤＡや携帯端末などのモバイル用電子機器、各種の家電製品、現金自動預け払い機（Automated Teller Machine）等に用いられている。このようなタッチパネルとして、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、あるいは容量変化を検出する静電容量方式、または光量変化を検出する光センサ方式などが知られている。
静電容量方式のタッチパネルは、縦横二次元マトリクス状に配置した検出用縦方向の電極（Ｘ電極）と検出用横方向の電極（Ｙ電極）とを設け、入力処理部で各電極の容量を検出する。タッチパネルの表面に指などの導体が接触した場合には、各電極の容量が増加するため、入力処理部でこれを検知し、各電極が検知した容量変化の信号を基に入力座標を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ２００８／０３０６７３３ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電容量方式のタッチパネルに限らず、タッチパネルはディスプレイ上に配置されるため、ディスプレイが発生するノイズにより誤動作を起こす。そのため、タッチパネルの裏面（ディスプレイ側の面）に、ディスプレイから発生するノイズを軽減するための裏面シールド電極が設けられている。
近年、タッチパネルに対しても、低コスト化が要望されているが、タッチパネルの低コスト化には、裏面シールド電極の削除が効果的である。この低コスト化策を実施するには信号処理における耐ノイズ性能を向上する必要がある。
本発明は、前述の要望に基づいて成されたものであり、本発明の目的は、耐ノイズ性能を向上させたタッチパネルを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）前記課題を解決するために、本発明のタッチパネルは、複数の走査電極と、前記複数の走査電極交差する複数の検出電極と、前記各走査電極に、順次１走査期間毎に、連続する駆動パルス列を入力する手段１と、前記それぞれの検出電極で検出された連続する検出パルス列から異なる間隔でパルスを抽出し、少なくとも２つのデータ系列を生成する手段２と、前記少なくとも２つのデータ系列にそれぞれにフーリエ変換を施して、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルを生成する手段３と、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルとの間で、周波数成分毎の信号強度を比較し、強度が変化している周波数成分を修正した周波数スペクトルを生成する手段４と、前記手段４で生成された周波数スペクトルに逆フーリエ変換を施して、前記手段４で生成された周波数スペクトルから検出信号を生成する手段５とを有する。
（２）（１）において、前記手段３は、複数のフレーム期間に亘る前記少なくとも２つのデータ系列から、それぞれの周波数スペクトルを生成する。
【０００６】
（３）（１）または（２）において、前記手段４は、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルの間で、周波数成分毎の信号強度を比較し、強度が変化している周波数成分の信号強度として、前記少なくとも２つのデータ系列のそれぞれの周波数スペクトルの周波数成分の中で、信号強度が最も低い最小値、あるいは、信号強度の平均値を採用する。
（４）（１）または（２）において、前記少なくとも２つのデータ系列毎に、前記それぞれの検出電極で検出された連続する検出パルス列からパルスを抽出する間隔が調整可能である。
（５）（１）または（２）において、前記少なくとも２つのデータ系列は、データ系列Ａと、データ系列Ｂの２つのデータ系列である。
（６）（５）において、前記手段４は、前記データ系列Ａの周波数スペクトルと前記データ系列Ｂの周波数スペクトルとの間で、周波数成分毎の信号強度を比較し、強度が変化している周波数成分の信号強度として、前記データ系列Ａの周波数スペクトル周波数成分と前記データ系列Ｂの周波数スペクトルの周波数成分との間で、信号強度が低い方の値を採用する。
（７）（１）ないし（６）の何れかにおいて、前記タッチパネルは、搭載される表示パネル側の面にシールド電極を備えない。
【発明の効果】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明のタッチパネルによれば、耐ノイズ性能を向上させたタッチパネルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例のタッチパネルが搭載されるタッチパネル付きディスプレイの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例のタッチパネルの電極パターンを示す図である。
【図３】従来の静電容量方式のタッチパネルの検出手順を説明するための図であり、タッチパネルへの入力がない場合の検出手順を説明するための図である。
【図４】従来の静電容量方式のタッチパネルの検出手順を説明するための図であり、タッチパネルへ入力がある場合の検出手順を説明するための図である。
【図５】従来の信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の一例を説明するための図である。
【図６】従来の信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の他の例を説明するための図である。
【図７】従来の信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の他の例を説明するための図である。
【図８】本発明のノイズ除去方法を説明するための図であり、信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例のタッチパネルのノイズ除去方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例のタッチパネルにおける、ノイズ除去効果とサンプリング周波数の関係を説明するグラフである。
【図１１】本発明の実施例のタッチパネルにおける、データ系列Ａとデータ系列Ｂの生成方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施例のタッチパネルにおける、ノイズの検出期間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施例は、本発明の特許請求の範囲の解釈を限定するためのものではない。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例のタッチパネルが搭載されるタッチパネル付きディスプレイの概略構成を示すブロック図である。
図１において、１０６は、本実施例の静電容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１０６は、後述するように、容量検出用のＸ電極と、Ｙ電極を有する。
タッチパネル１０６は、表示パネル１０１の前面に設置される。従って、表示パネル１０１に表示された画像を使用者が見る場合には、表示画像がタッチパネル１０６を透過する必要があるため、タッチパネル１０６は光透過率が高いことが望ましい。
タッチパネル１０６のＸ電極とＹ電極は、配線１０７によってタッチパネル制御部１０８に接続される。
タッチパネル制御部１０８は、Ｙ電極を走査電極として、順次駆動電圧を印加し、Ｘ電極を検出電極とすることで、各電極交点における電極間容量を測定し、各電極間の交点の容量値によって変化する容量検出信号から入力座標を演算して求める。
タッチパネル制御部１０８は、Ｉ／Ｆ信号１０９を用いて、入力座標をシステム制御部１０５に転送する。
【００１０】
システム制御部１０５は、タッチ操作によりタッチパネル１０６から入力座標が転送されると、そのタッチ操作に応じた表示画像を生成して、表示制御信号１０４として表示制御回路１０３に転送する。
表示制御回路１０３は、表示制御信号１０４により転送される表示画像に応じて表示信号１０２を生成し、表示パネル１０１に画像を表示する。
なお、表示パネルとしては、タッチパネル１０６を用いることができるものであれば良く、液晶表示パネルに限らず、有機発光ダイオード素子や表面伝導型電子放出素子を用いる表示パネル、あるいは、有機ＥＬ表示パネルなども使用可能である。
表示パネル１０１として、液晶表示パネルを使用する場合、液晶表示パネルの観察者側とは反対側の面下に配置されたバックライト（図示せず）を備える。ここで、液晶表示パネルは、例えばＩＰＳ方式、ＴＮ方式、ＶＡ方式等の液晶表示パネルが用いられている。
良く知られているように、液晶表示パネルは、対向して配置された２枚の基板が貼り合わされて形成されており、２枚の基板の外側には偏光板が設けられている。
【００１１】
図２は、本発明の実施例のタッチパネルの電極パターンを示す図である。
図２に示すように、本実施例のタッチパネル１０６は、容量検出用のＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極２０１と、ＲＸ１〜ＲＸ５のＸ電極２０２を有する。ここでは、例えば、Ｘ電極２０２を５本、Ｙ電極２０１を６本で図示しているが、電極数はこれに限らない。
本実施例のタッチパネル１０６は、例えば、タッチパネル基板上に、Ｙ電極２０１、層間絶縁膜（図示せず）、Ｘ電極２０２、保護膜（図示せず）が順次積層されて構成される。
図３は、従来の静電容量方式のタッチパネル１０６の検出手順を説明するための図であり、タッチパネル１０６への入力がない場合の検出手順を説明するための図である。
図３（ａ）は、タッチパネルの電極パターンを示す図であり、図３（ａ）に示すように、Ｙ電極２０１をＴＸ１〜ＴＸ６の６本、Ｘ電極２０２をＲＸ１〜ＲＸ５の５本とする。また、図３（ｂ）は波形図であり、図３（ｂ）に示す波形図において横軸は時間、縦軸は振幅を示す。
図３（ｂ）に示すように、ＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極２０１に対して、１走査期間毎に、順次駆動電圧（駆動パルス）４０１が入力される。これに対して、ＲＸ１〜ＲＸ５のＸ電極２０２で検出される検出信号４０２の波形は、駆動電圧の入力に同期して変化するようになる。図３では、タッチパネル１０６への入力がないので、ＲＸ１〜ＲＸ５のＸ電極２０２で検出される検出信号の振幅に大きな変化は発生しない。
【００１２】
図４は、従来の静電容量方式のタッチパネル１０６の検出手順を説明するための図であり、タッチパネル１０６へ入力がある場合の検出手順を説明するための図である。
図４（ａ）は、タッチパネルの電極パターンを示す図、図４（ｂ）は波形図であり、図４（ｂ）に示す波形図において横軸は時間、縦軸は振幅を示す。
図４（ａ）に示すように、タッチパネル１０６に対して、破線円５０１で示す位置に入力があったとする。
図３で説明したように、ＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極２０１に対して、１検出期間毎に、順次駆動電圧（駆動パルス）４０１が入力される。これに対して、ＲＸ１〜ＲＸ５のＸ電極２０２で検出される検出信号４０２の波形には、破線円５０１で示す位置、つまりＴＸ５のＹ電極とＲＸ４、ＲＸ５のＸ電極との間、および、ＴＸ６のＹ電極とＲＸ４、ＲＸ５のＸ電極との間で、信号振幅の変化が見られるようになる。この変化を抽出して処理することで入力座標が得られる。
しかしながら、表示パネル１０１からのノイズがある場合、例えば、もともとの信号レベルがノイズに埋もれてしまうため、Ｘ電極２０２で検出される検出信号６０４から、本来の信号（検出信号４０２）が抽出されなくなる。
なお、図３（ｂ）のＡ、図４（ｂ）のＡに示すように、ＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極２０１に対して、１検出期間毎に順次入力される駆動電圧（駆動パルス）４０１は、複数のパルス列であり、同様に、図３（ｂ）のＢ、図４（ｂ）のＢに示すように、ＲＸ１〜ＲＸ５のＸ電極２０２で検出される検出信号４０２も複数のパルス列である。
【００１３】
［本実施例のタッチパネルのノイズ除去の原理］
本発明では、ランダムに発生、変動する信号を検出対象として、それに重畳するノイズを除去し、高いシグナルノイズ（ＳＮ）比を実現するノイズ除去方法を提案する。
このため、本発明では、ノイズが重畳した信号を、同時に、複数の異なる周波数で、同一期間、サンプリングして信号系列を得る。そして、各信号系列について周波数スペクトルを算出し、それらの間で同一周波数毎に信号強度比較を行い、強度変化が発生している周波数成分については、適正な強度に修正することによりノイズを除去する。
一般的に、信号処理系の入力段にはアナログフィルタ（ローパス）が設けられ、その後段にアナログ・デジタル変換器が設けられる。
しかしながら、アナログ・デジタル変換器のサンプリング時に、サンプリング周波数で規定される特定周波数（ナイキスト周波数）よりも高い周波数成分が信号に含まれていると、ナイキスト周波数が対象軸になる状態で、それらの周波数成分が低い周波数側に折り返されてしまい、フィルタの通過帯域にノイズが混入してしまう。
これを防ぐには、フィルタの帯域を狭くする、またはサンプリング周波数を高くする必要があるが、フィルタの帯域を狭くすると目的とする信号の周波数成分も失われるため、目的とする信号の正しい振る舞いを観測できなくなる。
一方、サンプリング周波数を高めるには、高精度、且つ高速応答の測定回路系が必要となり一定のコスト範囲では実現が困難となる。
【００１４】
図５は、従来の信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の一例を説明するための図である。図５、および後述する図６ないし図８において、ＳＶは信号強度、ｆは周波数、ｆｓｐはサンプリング周波数、ｆｎはナイキスト周波数である。
図５（ａ）は、目的信号の周波数スペクトルであり、図５（ｂ）は、ノイズの周波数スペクトル、図５（ｃ）は、ノイズが重畳した信号の周波数スペクトル、図５（ｄ）は、信号処理入力段に設けられているアナログフィルタ（ローパス）の周波数特性である。
図５（ｅ）は、アナログフィルタを通過した後の目的信号の周波数スペクトルであり、図５に示す例では、アナログフィルタ（ローパス）の通過帯域が、目的信号の周波数スペクトルよりも広く設定されているため、フィルタ通過後のスペクトルに変化は無い。
図５（ｆ）は、アナログフィルタを通過した後のノイズの周波数スペクトルであり、図５に示す例では、ノイズは、アナログフィルタの減衰帯域に存在するためフィルタ通過後は信号強度が低下する。
図５（ｇ）は、サンプリングされた後の信号の周波数スペクトルであり、図５に示す例では、サンプリング周波数（ｆｓｐ）が高く、ナイキスト周波数（ｆｎ）内に目的信号とノイズが存在するため折り返しは発生していない。従って、追加の処理によりノイズと目的信号が分離可能である。
【００１５】
図６は、従来の信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の他の例を説明するための図である。
図６（ａ）は、目的信号の周波数スペクトルであり、図６（ｂ）は、ノイズの周波数スペクトル、図６（ｃ）は、ノイズが重畳した信号の周波数スペクトル、図６（ｄ）は、信号処理入力段に設けられているアナログフィルタ（ローパス）の周波数特性である。
図６（ｅ）は、アナログフィルタを通過した後の目的信号の周波数スペクトルであり、図６に示す例では、アナログフィルタ（ローパス）の通過帯域が、目的信号の周波数スペクトルよりも広く設定されているため、フィルタ通過後のスペクトルに変化は無い。
図６（ｆ）は、アナログフィルタを通過した後のノイズの周波数スペクトルであり、図６に示す例では、ノイズは、アナログフィルタの減衰帯域に存在するためフィルタ通過後は信号強度が低下する。
図６（ｇ）は、サンプリング入力段の全体信号スペクトルであり、図６（ｈ）は、サンプリング後のノイズの周波数スペクトルである。図６の例では、サンプリング周波数（ｆｓｐ）が低いため、ノイズがナイキスト周波数（ｆｎ）よりも高い帯域に存在する。これによりノイズ成分がナイキスト周波数（ｆｎ）よりも低い周波数領域に折り返されている。
図６（ｉ）は、サンプリング後の目的信号の周波数スペクトルであり、図６に示す例では、目的信号はナイキスト周波数（ｆｎ）よりも低い周波数帯域に存在するため折り返しは発生していない。
図６（ｋ）は、サンプリングにより得られる全体信号の周波数スペクトルであり、折り返し無くサンプリングされた目的信号に対して、折り返されたノイズの周波数スペクトルが重畳している。従って、追加の処理によってもノイズと目的信号が分離できない。
【００１６】
図７は、従来の信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の他の例を説明するための図である。
図７（ａ）は、目的信号の周波数スペクトルであり、図７（ｂ）は、ノイズの周波数スペクトルであり、図７（ｃ）は、ノイズが重畳した信号の周波数スペクトルであり、図７（ｄ）は、信号処理入力段に設けられているアナログフィルタ（ローパス）の周波数特性である。
図７（ｅ）は、アナログフィルタを通過した後の目的信号の周波数スペクトルであり、図７に示す例では、アナログフィルタの通過帯域が目的信号の周波数スペクトルよりも広く設定されているため、フィルを通過した後のスペクトルに変化は無い。
図７（ｆ）は、アナログフィルタを通過した後のノイズの周波数スペクトルであり、図７に示す例では、ノイズは、アナログフィルタの減衰帯域に存在するため、フィルタを通過した後は信号強度が低下する。
図７（ｇ）は、サンプリング入力段の全体信号スペクトルであり、図７（ｈ）は、サンプリング後のノイズの周波数スペクトルである。図７では、サンプリング周波数（ｆｓｐ）が低いため、ノイズがナイキスト周波数（ｆｎ）よりも高い帯域に存在する。これにより、ノイズ成分がナイキスト周波数（ｆｎ）よりも低い周波数領域に折り返されている。但し、図６の状態とはサンプリング周波数（ｆｓｐ）が異なるためナイキスト周波数（ｆｎ）が異なり、折り返し位置が異なっている。
図７（ｉ）は、サンプリング後の目的信号の周波数スペクトルであり、図７に示す例では、目的信号はナイキスト周波数（ｆｎ）よりも低い周波数帯域に存在するため折り返しは発生していない。
図７（ｊ）は、サンプリングにより得られる全体信号の周波数スペクトルであり、図７に示す例では、折り返し無くサンプリングされた目的信号に対して折り返されたノイズの周波数スペクトルが重畳している。但し、折り返し位置が異なるため重畳される位置も異なっている。しかし、追加の処理によってもノイズと目的信号が分離できないことは変わらない。
【００１７】
図８は、本発明のノイズ除去方法を説明するための図であり、信号処理過程に伴う信号周波数成分の変化の一例を説明するための図である。
図８（ａ）は、図６で説明したサンプリング周波数で得られるサンプリング後の全体信号の周波数スペクトルである。
図８（ｂ）は、図７で説明したサンプリング周波数で得られるサンプリング後の全体信号の周波数スペクトルである。図８（ａ）の周波数スペクトルと比較すると、目的信号は変化しないが重畳されるノイズ周波数成分の位置が異なっている。したがって、両者を比較することでノイズを判別可能であることが明らかである。
図８（ｃ）は、ノイズを除去した後の信号の周波数スペクトルである。
例えば、図８（ａ）、図８（ｂ）のそれぞれの周波数ｆｎの信号強度を比較する。この周波数における信号強度は異なっている。これはノイズが重畳している可能性を示唆する。そこで、信号強度が低い方を正と捉え、これをこの周波数における信号強度とする。全ての周波数において同様の判定を行うことでノイズ除去が達成される。
【００１８】
図９は、本発明の実施例のタッチパネルのノイズ除去方法を説明するための図である。
本実施例のノイズ除去方法は、大きく４段階の処理手順で構成される。
手順１は、入力信号のサンプリングである。
目的信号にノイズが重畳している入力信号を、異なる複数のサンプリング周期（図９では、ＡとＢの２つとする）で、同時に、同一期間に亘ってサンプリングを行う。これにより、この手順１において、データ系列Ａとデータ系列Ｂが生成される。なお、図９では、サンプリング期間は同一である。
手順２は、時間信号を周波数信号に変換する手順である。
具体的にはフーリエ変換が実施される。この結果、データ系列Ａの周波数スペクトルとデータ系列Ｂの周波数スペクトルが生成される。
手順３は、ノイズ除去の手順である。
データ系列Ａの周波数スペクトルとデータ系列Ｂの周波数スペクトルの間で、周波数成分毎の信号強度の比較を行う。この時、データ系列Ａの周波数スペクトルとデータ系列Ｂの周波数スペクトルの間で信号強度に変化がある場合は、信号強度の低い方を正として、その周波数成分の信号強度に調整した周波数スペクトルを生成する。例えば、データ系列Ａの周波数スペクトル（あるいは、データ系列Ｂの周波数スペクトル）の周波数成分の中で、データ系列Ａの周波数スペクトルとデータ系列Ｂの周波数スペクトルとの間で、信号強度が変化している周波数成分の強度を、データ系列Ａとデータ系列Ｂの中で信号強度の低い方の値に調整する。
本実施例では、比較する周波数スペクトルが２つであるので大小比較としているが、３つ以上ある場合は、正とする信号強度の選び方は、最小値を用いる、平均値を用いる等の方法もあるが、発明の目的に照らしてどれを採用しても良い。
この結果、ノイズ成分が除去された処理後の周波数スペクトルが得られる。
手順４は、時間信号を再生する手順である。
手順３で得られた周波数スペクトルを時間信号に変換する手順である。
具体的には逆フーリエ変換が実施される。この結果、出力としてノイズが除去された主に目的信号から構成される信号が得られる。
なお、前述の手順２ないし手順４は、データ系列Ａとデータ系列Ｂを、Ａ／Ｄ変換してデジタル値に変換した後、デジタル信号処理で実行される。
【００１９】
図１０は、本実施例のタッチパネルにおける、ノイズ除去効果とサンプリング周波数の関係を説明するグラフである。
図１０（ａ）のグラフにおいて、横軸は、データ系列Ａとデータ系列Ｂのサンプリング周期の比率；周波数比率）、縦軸は、出力信号のシグナルノイズ比率（ＳＮＲ）を示す。なお、データ系列Ａとデータ系列Ｂのサンプリング周期の比率は、（データ系列Ｂのサンプリング周期）／（データ系列Ａのサンプリング周期）で表される。
図６のＲｅｆは、ノイズ除去適用が無い状態、図１０Ａないし図１０Ｇは、データ系列Ａとデータ系列Ｂのサンプリング周期の比率を、図１０（ａ）のＡ〜Ｇのように変化させた場合の、出力信号のシグナルノイズ比率（ＳＮＲ）を示す。
図１０のグラフから、本実施例のノイズ除去効果は、データ系列Ａとデータ系列Ｂのサンプリング周期の比率に依存し、特定の比率において最大になることが分かる。
これは、最大効果を得るサンプリング周期の比率は、目的信号とノイズの周波数に依存するため、本実施例の信号処理を適用する際は該比率を調整パラメータとして最適化する機能を必然的に有する。
【００２０】
図１１は、本発明のタッチパネルにおける、データ系列Ａとデータ系列Ｂの生成方法を説明するための図である。
図１１（ａ）は、従来のタッチパネルの検出方式の詳細を示す図である。
駆動電圧は、１ｍｓの１走査期間（ＴＸ）内に、１０ｕｓ周期のパルス系列が、ＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極に順次印加される。検出信号は、１つのＸ電極に着目して示している。
ＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極へのパルス系列の入力信号に同期して、Ｘ電極にもパルス信号として出力信号が発生する。入力信号が印加されるＹ電極が切り替わっても、１つのＸ電極に着目している場合は、出力信号は連続するパルス信号として考えられる。
従来は、当該連続するパルス信号を、入力信号が印加される１走査期間（ＴＸ）毎に平均化を行い一つの出力信号（所謂、検出信号）に集約する処理が行われていた。これは、平均化処理によりノイズを低減することが目的である。
また、１走査期間（ＴＸ）が一巡する期間をフレームと定義する。
図１１（ｂ）は、本発明のタッチパネルの検出方式の詳細を示す図である。
ＴＸ１〜ＴＸ６のＹ電極Ｔｘへのパルス系列の入力信号、１つのＸ電極に着目して得られる出力信号は、図１１（ａ）に示す従来と同じである。
従来は、連続するパルス信号を、入力信号が印加される１走査期間（ＴＸ）毎に平均化を行い、一つの出力信号に集約することによるノイズ低減処理を行っていたが、本実施例では、入力パルス周期（本実施例では、１０ｕｓ）により発生する出力信号のパルス系列から異なる間隔で出力信号を抽出し、データ系列Ａとデータ系列Ｂを生成する。
これは、図９で説明した手順１に相当する。以降、得られたデータ系列を図９の手順に従って処理することでノイズ除去が行える。
【００２１】
図１２は、本発明の実施例のタッチパネルにおける、ノイズの検出期間を説明するための図である。
本実施例のノイズ除去方法では、時間信号を周波数信号に変換する。周波数信号の周波数分解能は、変換もととなる時間信号の長さの逆数になる。
従って、高い分解能を持つ周波数信号に変換するには長い時間信号が必要になる。これは、複数のフレームに亘る時間信号を変換もとの時間信号とすることで実現される。
図１２（ａ）の場合、最新のフレームは、Ｆｒａｍｅ（Ｎ＋ｍ）である。フレームＦｒａｍｅ（Ｎ）から最新のフレームＦｒａｍｅ（Ｎ＋ｍ）までを連続する時間信号として扱う。
図１２（ｂ）は、最新のフレームがＦｒａｍｅ（Ｎ＋ｍ＋１）となった場合である。フレームＦｒａｍｅ（Ｎ＋１）から最新のフレームＦｒａｍｅ（Ｎ＋ｍ＋１）までを連続する時間信号として扱う。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２２】
１０１  表示パネル
１０３  表示制御回路
１０５  システム制御部
１０６  タッチパネル
１０７  配線
１０８  タッチパネル制御部
２０１，ＴＸ１〜ＴＸ６  Ｙ電極
２０２，ＲＸ１〜ＲＸ５  Ｘ電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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